發(fā)布時間：2024-05-11 23:42

　　無環(huán)索弦支穹頂結(jié)構(gòu)的下部預(yù)應(yīng)力索支體系較為繁冗,影響其整體受力性能且給施工造成一定困難,需要進行合理優(yōu)化。以某體育館60 m跨屋蓋為實例,研究去索對無環(huán)索弦支穹頂結(jié)構(gòu)靜力性能的影響。針對原結(jié)構(gòu)下部三層預(yù)應(yīng)力索支體系,設(shè)計了四種去索方案,綜合分析不同去索方案對上部網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)總應(yīng)變能、整體結(jié)構(gòu)最大豎向位移和承載力的影響程度,確定最優(yōu)去索方案。模擬最優(yōu)去索方案對無環(huán)索弦支穹頂結(jié)構(gòu)進行靜力性能參數(shù)分析,研究撐桿高度、拉索索力、初始幾何缺陷對結(jié)構(gòu)剛度和承載力的影響。結(jié)果表明:去索位置越靠近中心,對上部單層網(wǎng)殼總應(yīng)變能影響越小,對結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)承載力的削弱越小,節(jié)約用鋼量越少;去除第三層索對上部單層網(wǎng)殼應(yīng)變能、結(jié)構(gòu)剛度和承載力影響很小,建議在優(yōu)化時優(yōu)先考慮去除第三層索;第一層撐桿高度和第一層拉索預(yù)應(yīng)力的增加可以使結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)剛度顯著變大,對結(jié)構(gòu)承載力影響不大而對失效模式影響較大;第二層撐桿高度的變化對結(jié)構(gòu)剛度無影響,對結(jié)構(gòu)承載力和失效模式影響很小;第二層拉索索力的變化對結(jié)構(gòu)剛度和承載力影響不大而失效模式影響較大;建議在優(yōu)化時優(yōu)先考慮調(diào)整第一層拉索和撐桿;初始幾何缺陷對結(jié)構(gòu)承載力影響較大,初始缺陷越大...

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖10不同初始幾何缺陷下結(jié)構(gòu)荷載倍數(shù)-位移曲線

初始幾何缺陷是無環(huán)索弦支穹頂結(jié)構(gòu)研究設(shè)計中考慮的重要因素。分析中采用一致模態(tài)缺陷法，分別按L/200、L/300、L/400、L/600、L/1200引入初始幾何缺陷，對采用方案Ⅲ的結(jié)構(gòu)荷載倍數(shù)-位移曲線進行全過程分析。不同初始幾何缺陷情況下采用方案Ⅲ的結(jié)構(gòu)Y點荷載倍數(shù)-位移曲....

圖2無環(huán)索弦支穹頂計算模型

某體育館屋蓋為無環(huán)索弦支穹頂結(jié)構(gòu)，其直徑L為60m、矢跨比為1/10，如圖2所示。該結(jié)構(gòu)由上部單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和下部三層無環(huán)索預(yù)應(yīng)力索支體系構(gòu)成，索的層數(shù)自外向內(nèi)分別為第一層、第二層、第三層。網(wǎng)殼形式為聯(lián)方-肋環(huán)組合型網(wǎng)殼，網(wǎng)殼桿件規(guī)格主要為Φ219×10、Φ249×12、Φ273....

圖3無環(huán)索弦支穹頂去索后模型

考慮到原結(jié)構(gòu)中無環(huán)索預(yù)應(yīng)力索支體系的層數(shù)，提出了以下四種去索方案:1)方案Ⅰ，去除第一層的拉索及撐桿;2)方案Ⅱ，去除第二層的拉索及撐桿;3)方案Ⅲ，去除第三層的拉索及撐桿;4)方案Ⅳ，去除第二層和第三層的拉索及撐桿。上述四種去索方案如圖3所示，圖中虛線所示即為去索位置。根據(jù)上述....

圖4去索方案及原結(jié)構(gòu)荷載-位移曲線對比

其中:θi為結(jié)構(gòu)安全系數(shù)變化率;kF為原結(jié)構(gòu)安全系數(shù);kiL為各去索方案結(jié)構(gòu)安全系數(shù);i為去索方案編號。由圖4可見，方案Ⅱ和方案Ⅳ結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線在達到結(jié)構(gòu)承載力后突然下降，結(jié)構(gòu)未經(jīng)充分的塑性發(fā)展即喪失承載力，呈現(xiàn)出彈性失穩(wěn)破壞特征。而方案Ⅰ和方案Ⅲ結(jié)構(gòu)對應(yīng)的荷載-位移曲線....

本文編號：3970541